Durchbruch im Puzzle der riesigen Explosionen im Weltraum

Durchbruch im Puzzle der riesigen Explosionen im Weltraum

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Anonim

Astronomen an der Universität von Hertfordshire haben geholfen, eines der am längsten bestehenden Rätsel der Astrophysik zu lösen - die Art der enormen Explosionen, die als kurzzeitige Gammastrahlenausbrüche (Gamma Ray Bursts, GRBs) bekannt sind.

In einem Artikel, der morgen (15. Dezember) in Nature veröffentlicht wird, werden sie enthüllen, dass rund 15% der kurzzeitigen Ausbrüche von Galaxien innerhalb von 300 Millionen Lichtjahren um die Milchstraße stammen - mehr als zehnmal näher als bisher angenommen.

Dr. Nial Tanvir, der das Hertfordshire-Team leitet, erklärte: „GRBs sind schwer zu beobachten, weil sie so kurz dauern und der typische Gammastrahlenblitz kann nur von speziell entwickelten Satelliten beobachtet werden.“

Er behauptet, dies sei einer der Gründe dafür gewesen, dass die Natur von GRBs bis 1997 völlig rätselhaft geblieben sei, als sich herausgestellt habe, dass mindestens eine Sorte - die sogenannten "Langzeit" -Bursts, die länger als zwei Sekunden andauern - auftreten In sehr abgelegenen Galaxien, Milliarden von Lichtjahren entfernt, muss es sich daher um die heftigsten Explosionen handeln, die bekannt sind.

Die zweite Sorte von GRBs - die kurz andauernden Bursts (die weniger als zwei Sekunden dauern) - blieb jedoch bis zu Beginn dieses Jahres rätselhaft, als einige kurze Bursts so genau lokalisiert wurden, dass sie ihre Wirtsgalaxien aufspüren konnten. Betrachtet man die Arten von Galaxien, in denen die Explosionen gefunden wurden, und die Art und Weise, in der ihr Licht verblasste, sind die Astronomen zu dem Schluss gekommen, dass diese Ereignisse höchstwahrscheinlich auf die Verschmelzung zweier superdichter Objekte zurückzuführen sind, die Neutronensterne genannt werden.

"Neutronensterne gehören zu den bizarrsten Objekten, die der Wissenschaft bekannt sind, und sind unglaublich dicht", sagte Dr. Robert Priddey, ein weiteres Mitglied des Teams. „Ein Teelöffel voll Neutronensternmaterial würde zig Milliarden Tonnen wiegen. Ihre intensiven Gravitationsfelder liefern riesige Energiespeicher, von denen wir glauben, dass sie GRBs antreiben können, wenn sich zwei Neutronensterne zu einem Schwarzen Loch zusammenschließen. “

Das neue Ergebnis des Hertfordshire-Teams bringt eine weitere, unerwartete Wendung in die Geschichte: Ein erheblicher Teil der kurzen Ausbrüche scheint aus Galaxien zu stammen, die für uns viel lokaler sind als die zuvor beobachteten. Diese kurzen Ausbrüche in der Nähe könnten, wie ihre entfernteren Brüder, aus der katastrophalen Kollision von Neutronensternen resultieren, wenn dies jedoch der Fall ist, müssen ihre Ausbrüche viel schwächer sein. Alternativ könnten sie eine grundsätzlich andere Art von Explosion sein. Ein Hauptkandidat könnte ein exotisches Objekt sein, das als Magnetar bezeichnet wird - ein einzelner Neutronenstern mit einem Magnetfeld, das hunderttausend Milliarden Mal so groß ist wie das der Erde - das sich aufgrund enormer magnetischer Spannungen auflöst.

"Ein Beispiel für eine solche Explosion wurde vor einem Jahr von einem Magnetar in unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße, aus gesehen. Es ist daher zu erwarten, dass sie gelegentlich auch in anderen Galaxien auftreten", sagte Bob Chapman, ein Doktorand, an dem er arbeitet das Projekt im Rahmen seiner Doktorarbeit: "Wenn ja, würden sie sehr nach kurzzeitigen GRBs aussehen."

"Obwohl wir immer noch nicht genau wissen, was die kurzzeitigen Gammastrahlenausbrüche hervorruft, ist dies ein entscheidender Durchbruch, da in der Astronomie das Wissen, wo etwas passiert, oft der entscheidende Schritt zum Verständnis ist", sagte Dr. Andrew Levan, ein weiterer Hertfordshire Astronom an der Entdeckung beteiligt.

Quelle: Universität von Hertfordshire